[发明专利]一种消除钢轨超声波探伤热打印报警的方法

说明书

本发明涉及一种消除钢轨超声波探伤热打印报警的方法，属于钢轨无损检测技术领域。技术方案是：双晶水膜聚焦探头聚焦点为垂直钢轨轨腰8.5mm时，可以避免热打印报警；取双晶水膜聚焦探头焦距H为8.5mm，则根据tanβ=(T/2+X)/H公式，计算出双晶水膜聚焦探头的折射角β为32度；钢轨工件声速C2为5920m/s，契块声速C1为2730M/s，计算可得到入射角α为14.14度；得到探头的尺寸、焦距值、折射角和入射角。本发明的有益效果是：采用双晶水膜聚焦探头接触法进行检测，通过改变探头焦距大小来避免探伤过程中钢轨轨腰热打印字符报警，消除热打印报伤导致的误判。

技术领域

本发明涉及一种消除钢轨超声波探伤热打印报警的方法，属于钢轨无损检测技术领域。

背景技术

随着国民经济的发展，铁路运输向着高速、重载和高行车密度方向发展，从而也对钢轨提出了更高的要求。钢轨生产过程中检测环节尤为重要，钢轨超声波在线探伤是保证钢轨内部质量的最终工序，其重要性不言而喻，钢轨生产过程中严格执行TB/T-3276-2011铁路标准要求，按标准8.7要求进行逐支超探，根据超声波理论单晶直探头近场盲区的计算方法；近场盲区计算公式： N=D2/4λ，单晶直探头对以下范围内缺陷不能检测：

探头型号 波长/毫米mm 近场长度mm

2.5P20 2.36 42.4

2.5P14 2.36 20.8

5P14 1.18 41.5

10P7 0.59 20.8

10P10 0.59 42.4

由于钢轨轨腰尺寸较薄，60kg/m钢轨轨腰厚度仅为16.5mm，故钢轨轨腰探伤不能采用单晶直探头接触法；鉴于此，某钢轨厂生产过程中，超声波在线探伤全部采用水浸探伤，所采用探头均为纵波单晶直探头，根据水浸探伤的原理，钢轨轨头、轨腰、轨底采用此检测方法均能满足铁标TB/T2344和TB/T3276要求，实际钢轨生产中，标准TB/T2344和TB/T3276要求每支钢轨轨腰必须进行热打印标识，深度0.5-1.5mm，热打印后进行钢轨超声波探伤时，热打印字符受界面波影响，对超声波探伤形成干扰，根据水浸法纵波检测的波形特征：

图1 为水浸法直射声束纵波检测的示意图。在图1的扫描显示中，水浸法与接触法有不同特征，在发射脉冲之后，首先出现的是声波经过水层以后在水与钢轨轨腰的界面反射回来的波，称为界面回波。在第一次界面波之后，再出现与接触法时相似的缺陷回波和底面回波。

钢轨轨腰采用水浸探伤将深度1mm左右热打印波形检测出来，报警位置位于界面波与底波之间，干扰钢轨缺陷波的识别，易于形成误判影响生产。

发明内容

本发明目的是提供一种消除钢轨超声波探伤热打印报警的方法，采用双晶水膜聚焦探头接触法进行检测，通过改变探头焦距大小来避免探伤过程中钢轨轨腰热打印字符报警，消除热打印报伤导致的误判，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种消除钢轨超声波探伤热打印报警的方法，包含以下步骤：（1）根据双晶水膜聚焦探头结构和原理，进行设计和理论计算，得到合适的探头尺寸和焦距值；（2）在采用双晶水膜聚焦探头对钢轨轨腰探伤时，将热打印字符报伤的伤波和水钢界面波排除在报警闸门以外，避免热打印干扰波形的出现导致误判；（3）同时双晶水膜聚焦探头的晶片尺寸满足TB/T2344和TB/T3276铁路标准要求，轨腰扫查范围大于钢轨截面的60%。